Использование вычислительных машин (компьютеров) для расчета систем подачи и распределения воды

Использование вычислительных машин (компьютеров) для расчета систем подачи и распределения воды...

Выполнение расчета систем подачи и распределения воды требует проведения, как было показано, весьма большой вычислительной работы. В ряде случаев для нахождения оптимального решенчя задачи необходимо неоднократно повторять громоздкие операции расчета. Проведение подобной работы обычным «ручным» способом (без применения вычислительных машин) требует огромной затраты труда и времени. Расчет систем водоснабжения в требуемом объеме становится практически осуществимым при использовании вычислительной техники. В настоящее время в отечественной и зарубежной практике вычислительные машины все в большей мере привлекаются для проведения этих расчетов.

Используются  вычислительные  устройства   двух   основных   типов: специализированные  аналоговые  машины   (или  устройства)   и  универсальные электронные цифровые вычислительные машины — ЭЦВМ (машины дискретного действия).

Аналоговые машины (или устройства) основаны на использовании аналогии исследуемого процесса с другим процессом, для которого проще осуществить установку, имитирующую исследуемую систему. На этой установке, представляющей собой своеобразную модель, можно легко имитировать процессы, протекающие в исследуемой (рассчитываемой) системе, и замерять их основные параметры.

В области решения гидравлических задач наибольшее распространение получили аналоговые машины, основанные на аналогии движения воды и электрического тока.

Подобные аналоговые устройства представляют собой электромодель, и самый метод расчета получил название «электромоделирования».

Принцип электрогидродинамической аналогии (ЭГДА) был предложен акад. Н. Н. Павловским и успешно применен для исследования законов и путей фильтрации воды под основаниями гидротехнических сооружений.

Одна из первых попыток использования аналогового устройства для анализа и расчета водопроводных сетей осуществлена профессорами Массачусетского университета Кэмпом и Хезеном в середине 30-х годов. В этой установке регулирование электрических сопротивлений производилось вручную, на что затрачивалось много времени. Авторы использовали свою электромодель для внутренней увязки кольцевой сети.

В строгом смысле слова аналоговые устройства не являются моделью, как это понимается в теории моделирования.

В СССР исследования по электромоделированию расчета водопроводных сетей были начаты в 1936 г. в институте ВОДГЕО, где были разработаны и испробованы несколько вариантов принципа действия и конструкций аналоговой установки. После войны, в конце 40-х годов, эти работы привели к созданию аналоговой машины с использованием автоматических сопротивлений.

В настоящее время специализированные аналоговые устройства различных типов широко используются для проведения всех необходимых расчетов при проектировании систем подачи и распределения воды.

Для воспроизведения процесса, происходящего в системе водоснабжения, на ее электрической модели необходимо прежде всего, чтобы элементы модели имели электрические характеристики, аналогичные гидравлическим характеристикам элементов системы. Такими элементами являются участки сети (трубопроводы), водопитатели (насосы и резервуары), а также фиксированные и нефиксированные отборы воды из сети.

Сила тока / и падение потенциала AU в электрической модели аналогичны соответственно расходу воды Q и потерям напора h.

Одним из ос ювных затруднений при электромоделировании гидравлических систем является то, что падение потенциала и сила тока в электрических проводниках связано линейной зависимостью, тогда как потери напора в линиях водопроводной сети связаны с расходом нелинейно.

При режимах движения, практически используемых в водопроводных сетях, показатель р имеет величину, изменяющуюся в пределах от 1,85 до 2.

Электрические сопротивления, автоматически изменяющиеся в определенной зависимости от силы проходящего через них тока, могут быть сконструированы различным образом. В машине ВНИИ ВОДГЕО использованы нелинейные электромеханические автоматы. В американской машине (Мак-Илроя) применяются специальные лампы накаливания, обеспечивающие требуемую зависимость AU от /. В аналоговом устройстве Академии коммунального хозяйства и в английской машине «Ванда» для тех же целей используется метод «линейно-кусочной аппроксимации», при котором кривая, выражающая зависимость AU от /, заменяется ломаной линией; на отдельных ее участках (для элементов системы) AU=sI при различных значениях s.

Фиксированные отборы воды из водопроводной сети отображаются на электрической модели отборами тока постоянной силы, не зависящими от изменения напряжения в сети. Такая стабилизация отборов тока модели осуществляется ламповыми или полупроводниковыми стабилизаторами тока, устанавливаемыми в соответствующих узлах (точках) модели.

Аналоговое устройство должно содержать такой набор аналогов водопроводных линий, который позволяет составлять схему сети для всех практически используемых стандартных диаметров и настраиваться на любую заданную длину.

Калькулятор стоимости работ по монтажу системы отопления

В расчёте учтён стандартный стальной панельный радиатор (тип 22) с комплектом запорной арматуры. Это базовый, наиболее распространённый вариант для частного дома. При выборе другого типа радиатора стоимость может отличаться.
Указанный расчёт является предварительным и не является публичной офертой в соответствии со ст. 437 ГК РФ. Окончательная стоимость работ и оборудования определяется после выезда инженера на объект, проведения замеров, согласования типа и комплектации оборудования с заказчиком и составления детальной сметы.

Электрическая схема, набираемая из аналогов отдельных линий, лолжна быть геометрически подобна изображаемой водопроводной сети.

Простейшей задачей, решаемой на электромодели, является нахождение распределения расходов воды по сети с заданными сопротивлениями участков, заданными отборами в узлах и водопитателем с постоянным напором. Таким водопитателем в системе водоснабжения является напорный резервуар с постоянным уровнем. Его аналогом в электрической модели может служить источник постоянного тока с неизменным напряжением. Схема такой водопроводной сети приведена на III.22, а схема ее электрической модели — на III.23 (здесь R2-h — аналоги сопротивлений участков и гг — стабилизаторы отбора тока в узлах).

Очевидно, что для обеих представленных схем соблюдается полная аналогия в описании законов увязки сети, т.е. первого и второго законов Кирхгофа. Для электрической модели мы имеем 2Д£/=0 для каждого кольца сети и 2£+/ = 0 для каждого узла сети, где i — сила тока в отдельных участках сети, примыкающих к узлу, и / — сила тока, отбираемого в узле.

После подключения к сети источника питания значения силы тока и падения потенциала на отдельных участках и моделируемые ими значения расходов и потерь напора могут быть получены непосредственно по показаниям электрических измерительных приборов (миллиамперметров и вольтметров).

На аналоговых машинах могут решаться и значительно более сложные задачи по расчету систем подачи и распределения воды с учетом совместной работы сетей, водопитателей (любого типа) и нефиксированных отборов.

Электронные цифровые вычислительные машины получили весьма широкое применение; они являются универсальными вычислительными машинами, которые могут выполнять громадное количество элементарных операций в единицу времени и решать таким образом различные задачи.

Основными характеристиками различных ЭЦВМ являются их «быстродействие», т. е. количество операций, которые они могут выполнять Б единицу времени, и объем их памяти (запоминающего устройства),т. е. объем (количество) численных данных информации, которые каждая машина может принять одновременно. Современные машины могут выполнять десятки и сотни тысяч операций в секунду.

ЭЦВМ уже широко применяют для проведения расчетов систем подачи и распределения воды. На них можно решать все те же задачи, что и на аналоговых машинах.

Для возможности использования   ЭЦВМ   необходимо   составление программ для каждого типа задач. Программа представляет собой перечень операций и команд, определяющих последовательность проведения этих операций машиной. Программа в специально закодированном виде должна быть введена в память машины. Кроме того, машине должна быть передана  (также специально закодированная)   вся требуемая информация о рассчитываемой системе. Одна и та же программа может быть использована для решения однотипных задач при различных численных исходных данных и разных характеристиках отдельных элементов системы.

В настоящее время разработаны и используются программы для проведения всех основных видов расчета систем подачи и распределения воды, как поверочных, так и технико-экономических.

Использование различных счетно-решающих устройств для. расчета водопроводных систем является исключительно перспективным.

Быстро выполняя громадную работу по проведению чисто вычислительных операций, машина экономит время проектировщика и позволяет ему сосредоточить свои силы и внимание на творческих задачах проектирования, выборе наиболее современных технических и наиболее экономичных решений.

Фирма ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ специализируется не только на водоснабжении домов, но и по установке автономного отопления и котельной.

Монтаж водоснабжени от колодца, скважины. Устройство зимнего водоснабжения дома. Возможность оплаты работ и оборудования в кредит.

Монтаж водоснабжения из современных материалов, пластиковых и медных труб, водоснабжение для бани. Устройство системы слива воды из труб автономно при помощи автоматики.

Подробнее к нашим разделам по водоснабжению тут.

  • Звоните круглосуточно:

  • 8(495)744-67-74
  • 8(495)507-40-17
  • 8(495)517-18-73
Источник по материалам водоснабжения http://www.bibliotekar.ru/
Оцените статью
Звенигород